2.3.4 Солнечные коллекторы. Преобразование солнечной энергии в тепловую
Солнечная энергия (СЭ) исключительно чистый вид энергии, поэтому её использование прямо не связано с загрязнением окружающей среды, но ее использование затруднено на дне воздушного океана – очень малая средняя плотность – не более 200 Вт/м2.
Интенсивность СЭ является функцией многих параметров – широты местности, времени года, времени суток, ориентации поверхности облучения, облачности и т.п. Так суммарная (прямая и рассеянная) средняя интенсивность СЭ на горизонтальную поверхность в пределах Астраханской области (≈ 46-48° с.ш., см. прил. СНиП 23-01-99) при безоблачном небе в июне месяце может достигать более 500 Вт/м2, то в декабре, на той же широте она составит не более 200 Вт/м2, т.е. в 2,5 раза меньше, причем время солнечного облучения зимой будет примерно в 2 раза короче. Средняя продолжительность солнечного сияния τс в месяц и коэффициент ясности за тот же месяц для Астраханской области приведен в таблице 2.
Таблица 2. Средняя продолжительность солнечного сияния τс в месяц, коэффициент ясности, угол установки коллектора для Астраханской области
Обозн. |
№ месяца |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
τмес, ч/мес |
280 |
293 |
366 |
404 |
460 |
469 |
474 |
436 |
376 |
339 |
284 |
269 |
kясн |
0,24 |
0,32 |
0,44 |
0,57 |
0,65 |
0,71 |
0,69 |
0,72 |
0,68 |
0,56 |
0,38 |
0,22 |
β(30°) |
2,14 |
1,71 |
1,42 |
1,1 |
1,07 |
1,02 |
1,04 |
1,13 |
1,3 |
1,56 |
1,96 |
2,31 |
β(45°) |
2,86 |
1,99 |
1,49 |
1,17 |
1,0 |
0,92 |
0,95 |
1,08 |
1,33 |
1,74 |
2,47 |
3,27 |
β(60°) |
3,13 |
2,07 |
1,45 |
1,09 |
0,89 |
0,8 |
0,84 |
0,99 |
1,26 |
1,76 |
2,66 |
3,64 |
Современные солнечные коллекторы, как правило, двухтрубные, вакуумные, селективные фирм «Сфинкс» (Франция), «Boch» и «Wolf» (Германия), «Sapun» (Китай) и др., характеристики которых можно найти на сайтах интернета, имеют достаточно высокие показатели эффективного оптического КПД – η0 равного в пределах 0,85-0,9.
При расчете поверхности (м2) и количества солнечных коллекторов вышеназванных фирм можно следующими правилами.
При проектировании количества солнечных коллекторов для круглогодичного отопления и системы ГВС объекта, их оптическая поверхность (поверхность абсорбции коллекторов с тепловыми трубами) рассчитывается на основании данных СНиП 23-01-99, по суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) на горизонтальную поверхность при безоблачном небе с учетом коэффициента ясности (см. табл. 2) для 46-48° с.ш. (Астраханская область). В этом случае коллекторы монтируются (крыша дома, во дворе и т.п.) под углом не менее 60 градусов к горизонту (см. рис. 6). В первом контуре, в который входят солнечные коллекторы, надо применять антифризы с температурой замерзания ниже температуры холодной пятидневки (см. СНиП 23-01-99).
600
Рис. 6 Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения (ССТ).
Система ССТ включает три контура циркуляции:
- первый контур, состоящий из солнечных коллекторов 1, циркуляционного насоса 8 и жидкостного теплообменника 3;
- второй контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8 и теплообменника 3,
- третий контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8 , водовоздушного теплообменника (калорифера) 5.
Функционирует ССТ следующим образом. Теплоноситель (антифриз) теплоприемного контура, нагреваясь в солнечных коллекторах 1, поступает в теплообменник 3, где теплота антифриза передается воде, циркулирующей в межтрубном пространстве теплообменника 3 под действием насоса 8 второго контура. Нагретая вода поступает в бак-аккумулятор 2.
Из бака-аккумулятора вода забирается насосом ГВС 8, доводится при необходимости до требуемой температуры в дублере 7 и поступает в систему ГВС здания. Подпитка бака-аккумулятора осуществляется из водопровода.
Для отопления вода из бака-аккумулятора 2 подается насосом третьего контура 8 в калорифер 5, через который с помощью вентилятора 9 пропускается воздух и, нагревшись, поступает в здание 4.
В случае отсутствия солнечной радиации или нехватки тепловой энергии, вырабатываемой солнечными коллекторами, в работу включается дублер 6.
Общую площадь (м2) коллекторов для систем отопления и ГВС можно определить по уравнению:
,
[м2],
где
(2.27)
n = 1,2 – коэффициент запаса.
[кВт] – данные расчета.
(2.28)
в долях,
(2.29)
полный коэффициент энергетической эффективности коллектора, где:
= 0,85-0,9 – максимальный КПД самого
трубчатого селективного или с тепловой
трубой коллектора.
= 2÷3 Вт/м2
0С
– эффективный коэффициент теплопотерь
в окружающую среду.
0С
–
(2.30)
средняя
температура антифриза в солнечном
коллекторе 
=
10-15 0С,
=
65-700С.
,
0С
– температура наружного воздуха
= -5 ÷ -10 0С.
, Вт/м2
–
интенсивность солнечного излучения
за декабрь месяц по СНиП 23-01-99.
[Вт/м2],
где
(2.31)
, МДж/м2
– суммарная солнечная радиация (прямая
и рассеянная) на горизонтальную
поверхность при безоблачном небе в
декабре месяце.
– усредненный коэффициент ясности за
декабрь месяц в Астраханской области
(таб. 2)
,
час/мес – общее количество часов в
месяц светимости дневного активного
солнца (включая облачную погоду).
– поправка на угол наклона солнечного
коллектора к горизонту для южных районов
Р.Ф. Для углов наклона коллектора к
горизонту в 30, 45 и 60 градусов можно
принять из таб. 2.
При проектировании солнечных коллекторов для систем только ГВС (весенне-летний-осенний период), необходимо ориентироваться на солнечное излучение на горизонтальную поверхность (СНиП 23-01-99) на март или октябрь (наименьшее излучение). Для данной схемы систем солнечного ГВС наклон батарей к горизонту не должен превышать 30 градусов (см. рис. 7)
300
Рис. 7 Принципиальная схема системы солнечного горячего
водоснабжения (ССГВ)
Работа ССГВ осуществляется следующим образом. Циркуляционный насос 5 прокачивает теплоноситель через солнечные коллекторы 1, где он, нагреваясь, отдает в теплообменнике 2 теплоту второго контура. Второй контур образован теплообменником 2, баком-аккумулятором 3 и насосом 5, соединенными между собой трубопроводом. Вода из бака аккумулятора 3 через дублер 4 поступает в систему горячей воды здания. Холодная вода для подпитки поступает в нижнюю часть бака аккумулятора из водопровода.
Общую площадь (м2) солнечных коллекторов для систем только ГВС (весенне-летний-осенний период) можно определить по уравнению:
,
[м2],
где
(2.32)
n = 1,1 – коэффициент запаса.
,
кВт – данные расчета.
в долях,
(2.33)
полный коэффициент энергетической эффективности коллектора, где:
= 0,85-0,9 – максимальный КПД селективного коллектора.
= 1,5÷2,5 Вт/м2 0С – эффективный коэффициент теплопотерь в окружающую среду.
0С – средняя температура антифриза в солнечном коллекторе = 15-20 0С, = 70-750С.
, 0С – температура наружного воздуха – средняя за выбранный месяц по СНиП 23-01-99
, Вт/м2
–
интенсивность солнечного излучения
за декабрь месяц по СНиП 23-01-99.
[Вт/м2],
где
(2.34)
, МДж/м2
– суммарная солнечная радиация (прямая
и рассеянная) на горизонтальную
поверхность при безоблачном небе за
выбранный месяц.
– усредненный коэффициент ясности за выбранный месяц (таб. 2)
, час/мес – общее количество часов в месяц светимости дневного активного солнца (включая облачную погоду).
– поправка на угол наклона солнечного коллектора к горизонту, принять из таб. 2.
В заключении контрольной работы проанализировать работу автономных источников энергии. Вычислить экономическую целесообразность применения АИЭ.
Список литературы.
1. Ляшков В.И., Кузьмин С.Н. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учебное пособие. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. – 96 с.
2. Альтернативные энергоносители. М.В Голицин, А.М. Голицин, Н.В Пронина; Отв. ред. Г.С. Голицин – М.: Наука, 2004. – 159 с.
3. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобнавляемые источники энергии: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат. 1990. – 392 с.: ил.
4. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы: Пер. с англ. – М.: Энергоиздат, 1982. -224с.
5. Сабади П.Р. Солнечный дом/Пер. с англ. Н. Б. Гладковой. – М.: Стройиздат, 1981. – 113с., ил.
6. С. Танака, Р. Суда. Жилые дома с автономным солнечным теплохладоснабжением/Пер. с яп. Е.Н. Успенской; Под ред. М. М. Колтуна, Г. А. Гухман. – М.: Стройиздат, 1989. – 184 с.: ил.
7. Биомасса как источник энергии: Пер. с англ./Под ред. С. Соуфера, О. Заборски. –М.: Мир, 1985.-368с
8. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология (с изменением №1). -М.: ФГУП ЦПП, 2006.
9. СНиП 41-01-2003 “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”.– М.: ФГУП ЦПП, 2004.
Приложение №1
Таблица 1
Вариант задания,
|
Объект отдельно- стоящий |
Объем объекта, м3 |
Кол-во чело-век |
Теплоноситель системы теплоснабжения |
Доступный энергоноситель |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
01 |
51 |
Жилой дом |
6000 |
110 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная энергия |
02 |
52 |
Жилой дом на 2 семьи |
500 |
8 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
03 |
53 |
Рабочее общежитие буровой |
1500 |
50 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
04 |
54 |
Школа |
3500 |
120 |
Теплый воздух |
Электроэнергия, солнечная энергия |
05 |
55 |
Школа с бассейном |
6500 |
80 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная энергия |
06 |
56 |
Интернат со спортзалом |
7500 |
180 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная энергия |
07 |
57 |
Амбулатория на буровой |
900 |
25 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
08 |
58 |
Дом туриста (летний сезон) |
1700 |
40 |
Горячая вода |
Солярка, ветровая и солнечная энергия |
09 |
59 |
Дом рыболова |
2500 |
75 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
10 |
60 |
Огневка в дельте Волги |
300 |
22 |
Теплый воздух |
Солярка, солнечная энергия |
11 |
61 |
Туристическая база |
3200 |
85 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
12 |
62 |
МТС |
1200 |
20 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
13 |
63 |
Кошара для зимнего пребывания овец |
1500 |
15 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
14 |
64 |
Детский сад |
3000 |
150 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
15 |
65 |
Молочная ферма |
12000 |
60 |
Горячая вода |
Биогаз, солнечная энергия |
16 |
66 |
Буровая на Каспии |
3000 |
65 |
Горячая вода |
Солярка, ветровая энергия |
17 |
67 |
Судно дноуглубления на Волге |
1500 |
25 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
18 |
68 |
Лагерь отдыха для детей (лето) |
7800 |
200 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
19 |
69 |
Кемпинг |
4500 |
80 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
20 |
70 |
Овощное хранилище (t=+5) |
18000 |
50 |
Теплый (охлажденный) воздух |
Газ, электроэнергия
|
21 |
71 |
Спортивный лагерь (лето) |
1800 |
40 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
22 |
72 |
Птицефабрика |
20000 |
90 |
Теплый воздух |
Биогаз, электроэнергия |
23 |
73 |
Дом престарелых |
3600 |
65 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия |
24 |
74 |
Теплица (цветочная) |
5000 |
25 |
Теплый воздух |
Газ, солнечная энергия |
25 |
75 |
Свинарник |
3900 |
15 |
Горячая вода |
Солярка, биогаз, солнечная энергия |
26 |
76 |
Жилой дом |
4000 |
80 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
27 |
77 |
Рабочее общежитие РЖД |
600 |
100 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
28 |
78 |
Школа-интернат |
2500 |
150 |
Горячая вода |
Газ, солнечная энергия |
29 |
79 |
Амбулатория для спортсменов |
300 |
20 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
30 |
80 |
Туристический кемпинг |
2100 |
70 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная, ветровая энергия |
31 |
81 |
Дом рыболова |
400 |
15 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия, ветровая энергия |
32 |
82 |
Туристическая база |
1800 |
60 |
Горячая вода |
Газ, солнечная энергия |
33 |
83 |
Животноводческая ферма |
15000 |
20 |
Теплый воздух |
Биогаз, солнечная энергия |
34 |
84 |
Станция тех. обслуживания |
10000 |
45 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная, ветровая энергия |
35 |
85 |
Детский сад |
2500 |
120 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная, ветровая энергия |
36 |
86 |
Магазин |
550 |
10 |
Теплый воздух |
Электроэнергия, солнечная энергия
|
37 |
87 |
Кафе |
200 |
25 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
38 |
88 |
Столовая |
700 |
70 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
39 |
89 |
Буровая на Каспии |
2500 |
50 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
40 |
90 |
Огневка в дельте Волги |
250 |
18 |
Теплый воздух |
Электроэнергия, солнечная энергия |
41 |
91 |
Интернат |
4000 |
60 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная энергия |
42 |
92 |
Судно для дноуглубления |
1300 |
15 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная энергия |
43 |
93 |
Теплица |
13000 |
45 |
Теплый воздух |
Солярка, солнечная энергия |
44 |
94 |
Птицефабрика |
18000 |
110 |
Теплый воздух |
Биогаз, солнечная энергия |
45 |
95 |
Дом туриста |
700 |
20 |
Горячая вода |
Солярка, солнечная, ветровая энергия |
46 |
96 |
Рабочее общежитие |
1400 |
35 |
Горячая вода |
Газ, солнечная энергия |
47 |
97 |
Жилой дом |
350 |
12 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
48 |
98 |
Метеостанция |
120 |
6 |
Горячая вода |
Электроэнергия, солнечная энергия |
49 |
99 |
Кафе-магазин |
480 |
15 |
Горячая вода |
Газ, электроэнергия, солнечная энергия |
50 |
00 |
Автомойка |
300 |
10 |
Теплый воздух |
Электроэнергия, солнечная энергия |
Таблица №2 Инженерно-теоретические вопросы.
Номер вопроса |
Вопрос |
|
01 |
51 |
Каковы виды автономных источников тепло-, электро- и газоснабжения?
|
02 |
52 |
Каковы требования для размещения АИТ для зданий промышленных предприятий, жилых, а также общественных и административных зданий?
|
03 |
53 |
Какие ограничения общей тепловой мощности налагаются на АИТ для зданий детских дошкольных, школьных учреждений, лечебные корпуса больниц, спальные корпуса санаториев и учреждений отдыха?
|
04 |
54 |
Каковы особенности использования крышных АИТ на зданиях повышенной этажности, а также пристенных котельных жилых и общественных зданий?
|
05 |
55 |
Как определяют максимальные и средние нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение АИТ при отсутствии проектных данных.
|
06 |
56 |
Каковы требования к технологической схеме и компоновке оборудования АИТ для жилых, общественных, детских школьных учреждений?
|
07 |
57 |
Как выбирается количество и единичная мощность котлов на жидком, газообразном и твердом топливах, а также различных когенерационных установок?
|
08 |
58 |
Каковы требования к внешней и внутренней отделке зданий АИТ, санитарно-бытовые требования, к высоте и выходам из помещения, размещению оборудования – котлов, насосов, аппаратов ХВО. |
09 |
59 |
Какая арматура устанавливается на котлах АИТ, работающих на жидком топливе, и как производится расчет внутреннего диаметра газопровода или топливопровода?
|
10 |
60 |
Какие схемы водоподготовки используются в АИТ, и каковы требования к водно-химическому режиму АИТ?
|
11 |
61 |
Каковы требования к качеству питательной воды паровых котлов АИТ?
|
12 |
62 |
В каких случаях допускается для систем отопления отсутствие водоподготовки и дозирования комплексонатов?
|
13 |
63 |
В каких случаях допускается для систем горячего водоснабжения отсутствие водоподготовки, и только магнитная обработка?
|
14 |
64 |
Каковы требования к материалам трубопроводов АИТ и их прокладки к потребителю? |
15 |
65 |
Какая арматура устанавливается на трубопроводах жидкого топлива АИТ и при прокладке таких трубопроводов?
|
16 |
66 |
Каковы требования к тепловой изоляции оборудования и трубопроводов АИТ и методика расчета их толщины?
|
17 |
67 |
Как определяется высота дымовых труб для АИТ при естественной и принудительной тяге?
|
18 |
68 |
Какие требования к антикоррозионной защите и тепловой изоляции дымовых труб АИТ? И для чего это нужно делать?
|
19 |
69 |
Какие требования к составу оборудования для автоматизации АИТ и какова оснащенность автоматическими защитами паровых котлов при сжигании газообразного и жидкого топлива АИТ.
|
20 |
70 |
Какова оснащенность автоматическими защитами водогрейных котлов при сжигании газообразного и жидкого топлива АИТ.
|
21 |
71 |
Какова оснащенность автоматическими защитами паровых котлов при сжигании твердого топлива АИТ?
|
22 |
72 |
Какие параметры и почему измеряются показывающими приборами у котлов с давлением пара свыше 0,07 Мпа (0,7 кг/см2) и производительностью менее 4 т/ч АИТ? Перечислите эти приборы и укажите место их установки.
|
23 |
73 |
Какие параметры и почему измеряются показывающими приборами у котлов с давлением пара не более 0,07 Мпа (0,7 кг/см2) и водогрейных котлов с температурой нагрева не выше 115ºС АИТ? Перечислите эти приборы и укажите место их установки.
|
24 |
74 |
Применение органического топлива для нужд индивидуального отопления сельских жилых объектов. Замена их другими АИЭ, или комбинацией их.
|
25 |
75 |
Область применения теплоснабжения и отопления с помощью небольших блочных, крышных и пристенных (встроенных) котельных в сельской и городской местности. Достоинства и недостатки их в сравнении с центральным отоплением.
|
26 |
76 |
Область применения теплоснабжения и отопления зданий и производственных объектов с помощью утилизации низкопотенциальных источников энергии. Коэффициент использования топлива. Схемы. Достоинства и недостатки.
|
27 |
77 |
Поквартирное отопление с помощью напольных и настенных котлов в многоквартирных многоэтажных зданиях. Выбор топлива. Достоинства и недостатки по сравнению с центральным отоплением.
|
28 |
78 |
Использование электрических АИЭ для отопления квартир и индивидуальных домов. Устройство и применение электрических накопителей. Схемы. Достоинства и недостатки такого отопления.
|
29 |
79 |
Какие виды когенерационных установок вы знаете? Предложите схемы их работы на газовом и жидком топливе. Почему коэффициенты использования топлива такой установки может достичь 80-85 %.
|
30 |
80 |
Какие ДВС и ГТУ могут быть использованы в когенерационных установках в качестве АИЭ? Покажите на схеме принцип работы утилизационного котла и как им можно воспользоваться для повышения коэффициента использования топлива в АИЭ при работе ДВС и ГТУ?
|
31 |
81 |
Какие виды тепловых насосов (ТН) могут использоваться в автономных системах теплоснабжения и отопления. Покажите схему основного принципа работы ТН в системе АИЭ?
|
32 |
82 |
Какие интервалы термической эффективности можно получить при использовании ТН типа «воздух-воздух», «вода-вода», «грунт-воздух» в течении отопительного периода? Основные технико-экономические показатели (сроки окупаемости) при применении ТН в теплоснабжении и отоплении.
|
33 |
83 |
Принципы работы мультизональных систем отопления на основе ТН для офисных и производственных зданий. Оценка стоимости и энергосбережения таких систем.
|
34 |
84 |
Анализ спектра интенсивности солнечного излучения. Потери солнечной энергии в результате рассеивания и поглощения ее на пути к поверхности Земли. Зависимость ее от времени суток, сезонности года и географического положения объекта.
|
35 |
85 |
Какие гелиоустановки активного типа используются для систем тепло- и электроснабжения, и каковы для них основные расчетные зависимости?
|
36 |
86 |
Какие гелиоустановки пассивного типа используются для систем тепло- и электроснабжения, и каковы для них основные расчетные зависимости?
|
37 |
87 |
Принцип работы АИЭ в системах фотоэлектрического эффекта и их использования в энергоснабжении и отоплении зданий. Достоинства и недостатки.
|
38 |
88 |
Какова классификация ветроустановок для систем тепло- и электроснабжения АИЭ и конструктивные особенности аксиальных и ортогональных ветроустановок? Их показатели?
|
39 |
89 |
Каков примерный состав биогаза, основные технологии его получения, его использования и его технико-экономические показатели?
|
40 |
90 |
Основные методики расчета ветроустановок, область их применения в Астраханском регионе. Использование ветроустановок в получении электрической, тепловой и механической энергии. Достоинства и недостатки.
|
41 |
91 |
Биогазовые установки (БГУ) для систем газо-, тепло- и электроснабжения и их технические характеристики. Подходы к основным методикам расчета. Схемы. Достоинства и недостатки.
|
42 |
92 |
Котлы на органическом топливе в комбинации с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). Схемы. Области применения. Достоинства и недостатки.
|
43 |
93 |
Котлы на органическом топливе в комбинации с тепловыми насосами. Схемы. Области применения. Достоинства и недостатки. |
44 |
94 |
Комбинированные схемы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с тепловыми насосами. Схемы. Области применения. Достоинства и недостатки. |
45 |
95 |
Комбинированные схемы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с когенерационными установками. Схемы. Области применения. Достоинства и недостатки.
|
46 |
96 |
Биогазовые установки (БГУ) для систем отопления и энергоснабжения с другими АИЭ – котлами, ТН и когенерационными установками.
|
47 |
97 |
Основные преимущества и недостатки комбинированных схем возобновляемых источников энергии, работающих одновременно в схемах с ТН, котлами и когенерационными установками.
|
48 |
98 |
Основы проектирования энергоэффективных зданий и индивидуальных объектов на основе АИЭ с учетом климатических характеристик строительства. Выбор энергосберегающих мероприятий с учетом ориентации здания, конструкций ограждения, воздухообмена, солнечной радиации и систем освещения.
|
49 |
99 |
Каковы требования к виду и резервированию твердого, жидкого и газообразного топлива для АИЭ. Как определяется их расход и величина запаса на отопительный сезон для городских и сельских АИЭ. |
50 |
00 |
Проблемы невозобновляемых и возобновляемых источников энергии на ближайшие 50 лет в мире и России. Перспектива их развития и применение в области АИЭ. |
Приложение 2
Таблица 1
Удельная отопительная характеристика qо для жилых зданий постройки 1930 - 1958 г.г. и после 1958 г.
Объем здания по наружному обмеру Vн, м3 |
Удельная отопительная характеристика здания qо, Вт/(м3·°С) [ккал/(ч·м3·°С)], для районов с расчетной температурой наружного воздуха tо = -30 °С, постройки |
|
1930 - 1958 г.г. |
после 1958 г. |
|
1 |
2 |
3 |
100 |
0,861 (0,74) |
1,07 (0,92) |
200 |
0,768 (0,66) |
0,954 (0,82) |
300 |
0,721 (0,62) |
0,907 (0,78) |
400 |
0,698 (0,60) |
0,861 (0,74) |
500 |
0,675 (0,58) |
0,826 (0,71) |
600 |
0,651 (0,56) |
0,802 (0,69) |
700 |
0,628 (0,54) |
0,791 (0,68) |
800 |
0,616 (0,53) |
0,779 (0,67) |
900 |
0,605 (0,52) |
0,768 (0,66) |
1000 |
0,593 (0,51) |
0,756 (0,65) |
1100 |
0,593 (0,50) |
0,721 (0,62) |
1200 |
0,570 (0,49) |
0,698 (0,60) |
1500 |
0,558 (0,48) |
0,686 (0,59) |
1400 |
0,547 (0,47) |
0,675 (0,58) |
1500 |
0,547 (0,47) |
0,663 (0,57) |
1700 |
0,535 (0,46) |
0,640 (0,55) |
2000 |
0,523 (0,45) |
0,616 (0,53) |
2500 |
0,512 (0,44) |
0,605 (0,52) |
3000 |
0,500 (0,43) |
0,582 (0,50) |
3500 |
0,488 (0,42) |
0,558 (0,48) |
4000 |
0,465 (0,40) |
0,547 (0,47) |
4500 |
0,454 (0,39) |
0,535 (0,46) |
5000 |
0,442 (0,38) |
0,523 (0,45) |
6000 |
0,430 (0,37) |
0,500 (0,43) |
7000 |
0,419 (0,36) |
0,488 (0,42) |
8000 |
0,407 (0,35) |
0,477 (0,41) |
9000 |
0,395 (0,34) |
0,465 (0,40) |
10000 |
0,384 (0,33) |
0,454 (0,39) |
11000 |
0,372 (0,32) |
0,442 (0,38) |
12000 |
0,361 (0,31) |
0,442 (0,38) |
13000 |
0,349 (0,30) |
0,430 (0,37) |
14000 |
0,349 (0,30) |
0,430 (0,37) |
15000 |
0,337 (0,29) |
0,430 (0,37) |
20000 |
0,326 (0,28) |
0,430 (0,37) |
25000 |
0,326 (0,28) |
0,430 (0,37) |
30000 |
0,326 (0,28) |
0,430 (0,37) |
35000 |
0,326 (0,28) |
0,407 (0,35) |
40000 |
0,314 (0,27) |
0,407 (0,35) |
45000 |
0,314 (0,27) |
0,395 (0,34) |
50000 |
0,302 (0,26) |
0,395 (0,34) |
Примечание. Для расчетной наружной температуры, отличной от tо = -30 °С, при определении удельных отопительных характеристик следует применять поправочный коэффициент α |
||
Таблица 2
Удельная отопительная характеристика qо жилых зданий по типовым проектам
Тип здания |
Расчетная температура наружного воздуха tо, °С |
Объем здания Vн, м3 |
Теплопотери, Вт (ккал/ч) |
Удельная отопительная характеристика qо, Вт/(м3·°С) [ккал/(ч·м3·°С)] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
П 43/16 |
-26 |
24951 |
514743 (442600) |
0,469 (0,403) |
П 42/16 |
-26 |
28676 |
576336 (495560) |
0,457 (0,393) |
П 30-6/12 |
-26 |
22423 |
333130 (286440) |
0,337 (0,290) |
П 30-5/12 |
-26 |
33616 |
496752 (427130) |
0,336 (0,289) |
П 30-4/12 |
-26 |
22373 |
327245 (281380) |
0,333 (0,286) |
П 30-3/12 |
-26 |
33552 |
490867 (422070) |
0,333 (0,286) |
П 30-2/12 |
-26 |
33603 |
496752 (427130) |
0,336 (0,289) |
П 30-1/12 |
-26 |
22426 |
333130 (286440) |
0,337 (0,290) |
И-700Л |
-25 |
49665 |
915886 (787520) |
0,429 (0,369) |
П 46-2/12в |
-26 |
18373 |
150609 (129500) |
0,186 (0,160) |
П 55-4/12 |
-25 |
8422 |
190732 (164000) |
0,527 (0,453) |
П 55-2/12 |
-25 |
12279 |
264001 (227000) |
0,500 (0,430) |
П 44-1/16 |
-25 |
14600 |
232716 (200100) |
0,371 (0,319) |
П 44-4/6 |
-26 |
15820 |
300054 (258000) |
0,441 (0,379) |
1605АМ-04/120 |
-25 |
36149 |
627429 (539500) |
0,404 (0,347) |
П 3/16 |
-26 |
33710 |
483529 (415760) |
0,326 (0,280) |
П 31/12 |
-26 |
45430 |
707441 (608290) |
0,354 (0,304) |
П 47/12 |
-26 |
36547 |
560566 (482000) |
0,349 (0,300) |
П-68-01/160-2/78 |
-25 |
22828 |
393094 (338000) |
0,400 (0,344) |
Таблица 3
Удельные тепловые характеристики для отопления qо и вентиляции qv для общественных зданий
Наименование здания |
Объем здания по наружному обмеру Vн, тыс. м3 |
Удельная тепловая характеристика общественных зданий при tо = -30 °С Вт/(м3·°С) [ккал/(ч·м3·°С)] |
|
для отопления qо |
для вентиляции qv |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Административные здания |
До 5 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 |
0,500 (0,43) 0,442 (0,38) 0,407 (0,35) 0,372 (0,32) |
0,105 (0,09) 0,093 (0,08) 0,081 (0,07) 0,186 (0,16) |
Клубы |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,430 (0,37) 0,384 (0,33) 0,349 (0,30) |
0,291 (0,25) 0,267 (0,23) 0,233 (0,20) |
Кинотеатры |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,419 (0,36) 0,372 (0,32) 0,349 (0,30) |
0,500 (0,43) 0,454 (0,39) 0,442 (0,38) |
Театры |
До 10 10,01 - 15 15,01 - 20 20,01 - 30 Более 30 |
0,337 (0,29) 0,314 (0,27) 0,256 (0,22) 0,233 (0,20) 0,209 (0,18) |
0,447 (0,41) 0,465 (0,40) 0,442 (0,38) 0,419 (0,36) 0,395 (0,34) |
Универмаги, универсамы, магазины |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,442 (0,38) 0,384 (0,33) 0,361 (0,31) |
0,093 (0,08) 0,314 (0,27) |
Детские сады и ясли |
До 5 Более 5 |
0,442 (0,38) 0,395 (0,34) |
0,128 (0,11) 0,116 (0,10) |
Школы |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,454 (0,39) 0,407 (0,35) 0,384 (0,33) |
0,105 (0,09) 0,093 (0,08) 0,08 (0,07) |
Лабораторные корпуса |
До 5 5,0 - 10 Более 10 |
0,430 (0,37) 0,407 (0,35) 0,384 (0,33) |
1,163 (1,0) 1,105 (0,95) 1,047 (0,90) |
Высшие учебные заведения, техникумы, колледжи |
До 10 10,01 - 15 15,0 - 20 Более 20 |
0,407 (0,35) 0,384 (0,33) 0,349 (0,30) 0,279 (0,24) |
- 0,116 (0,10) 0,093 (0,08) 0,093 (0,08) |
Поликлиники, амбулатории, диспансеры |
До 5 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 |
0,465 (0,40) 0,419 (0,36) 0,372 (0,32) 0,349 (0,30) |
- 0,291 (0,25) 0,267 (0,23) 0,256 (0,22) |
1 |
2 |
3 |
4 |
Больницы |
До 5 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 |
0,465 (0,40) 0,419 (0,36) 0,372 (0,32) 0,349 (0,30) |
0,337 (0,29) 0,326 (0,28) 0,302 (0,26) 0,291 (0,26) |
Бани |
До 5 5,01 - 10 Более |
0,326 (0,28) 0,291 (0,25) 0,267 (0,23) |
1,163 (1,0) 1,105 (0,95) 1,047 (0,90) |
Прачечные |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,442 (0,38) 0,384 (0,33) 0,361 (0,31) |
0,930 (0,80) 0,907 (0,78) 0,872 (0,75) |
Гостиницы |
До 5 5,01 - 10 10,01 - 15 Более 15 |
0,500 (0,43) 0,442 (0,38) 0,407 (0,45) 0,372 (0,32) |
0,377 (0,32) 0,335 (0,29) 0,293 (0,25) 0,754 (0,65) |
Предприятия общественного питания, фабрики-кухни, рестораны, кафе |
До 5 5,01 - 10 Более 10 |
0,407 (0,35) 0,384 (0,33) 0,349 (0,30) |
0,814 (0,70) 0,756 (0,65) 0,698 (0,60) |
Пожарные депо |
До 2 2,01 - 5 Более 5 |
0,558 (0,48) 0,535 (0,46) 0,523 (0,45) |
0,163 (0,14) 0,105 (0,09) 0,105 (0,09) |
Гаражи |
До 2 2,01 - 3 3,01 - 5 Более 5 |
0,814 (0,70) 0,698 (0,60) 0,640 (0,55) 0,582 (0,50) |
- - 0,814 (0,70) 0,756 (0,65) |
Примечание. Для других расчетных температур наружного воздуха tо при определении удельной отопительной характеристики qо следует применять поправочный коэффициент α, значения которого приведены в табл. |
|||
Таблица 4
Нормы расхода горячей воды в средние сутки при температуре 55 °С (СНиП 2.04.01-85*)
Водопотребители |
Измеритель |
Норма расхода горячей воды, л |
||
в средние сутки |
в сутки наибольшего водопотребления |
в час наибольшего водопотребления |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1. Жилые дома квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением, оборудованные: |
1 житель |
|
|
|
умывальниками, мойками и душами; |
|
85 |
100 |
7,9 |
сидячими ваннами, оборудованными душами; |
|
90 |
110 |
9,2 |
с ваннами длиной 1500 - 1700 мм, оборудованными с душами; |
|
105 |
120 |
10 |
жилые дома высотой св. 12 этажей с централизованным горячим водоснабжением и повышенными требованиями к их благоустройству |
|
115 |
130 |
10,9 |
2. Общежития: |
1 житель |
|
|
|
с общими душевыми; |
|
50 |
60 |
6,3 |
с душами при всех жилых комнатах; |
|
60 |
70 |
8,2 |
блоками душевых на этажах при жилых комнатах в каждой секции здания |
|
80 |
90 |
7,5 |
3. Гостиницы, пансионаты и мотели с общими ваннами и душами |
1 житель |
70 |
70 |
8,2 |
4. Гостиницы и пансионаты с душами во всех отдельных номерах |
1 житель |
140 |
140 |
12 |
5. Гостиницы с ваннами в отдельных номерах, % общего числа номеров: |
1 житель |
|
|
|
до 25; |
|
100 |
100 |
10,4 |
до 75; |
|
150 |
150 |
15 |
100 |
|
180 |
180 |
16 |
6. Больницы: с общими ваннами и душевыми; |
1 койка |
75 |
75 |
5,4 |
с санитарными душами, приближенными к палатам; |
90 |
90 |
7,7 |
|
инфекционные |
|
110 |
110 |
9,5 |
7. Санатории и дома отдыха: |
1 койка |
|
|
|
с ваннами при всех жилых комнатах; |
120 |
120 |
4,9 |
|
с душами при всех жилых комнатах |
75 |
75 |
8,2 |
|
8. Поликлиники и амбулатории |
1 больной в смену |
5,2 |
6 |
1,2 |
9. Детские ясли-сады: с дневным пребыванием детей: |
1 ребенок |
|
|
|
со столовыми, работающими на полуфабрикатах; |
11,5 |
16 |
4,5 |
|
со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами; |
25 |
35 |
8 |
|
с круглосуточным пребыванием детей: |
|
|
|
|
со столовыми, работающими на полуфабрикатах; |
21,4 |
30 |
4,5 |
|
со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами |
28,5 |
40 |
8 |
|
10. Пионерские лагеря: |
1 место |
|
|
|
со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами; |
40 |
40 |
8 |
|
со столовыми, работающими на полуфабрикатах, и стиркой белья в централизованных прачечных |
30 |
30 |
8 |
|
11. Прачечные: |
1 кг сухого белья |
|
|
|
механизированные; |
25 |
25 |
25 |
|
немеханизированные |
15 |
15 |
15 |
|
12. Административные здания |
1 работающий |
5 |
7 |
2 |
13. Учебные заведения (в т.ч. высшие и средние специальные) с душевыми при гимнастических залах и буфетами, реализующими готовую продукцию |
1 учащийся и 1 преподаватель |
6 |
8 |
1,2 |
14. Лаборатории высших и средних специальных заведений |
1 прибор в смену |
112 |
130 |
21,6 |
15. Общеобразовательные школы с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах; |
1 учащийся и 1 преподаватель в смену |
3 |
3,5 |
1 |
то же с продленным днем |
3,4 |
3,1 |
1 |
|
16. Профессионально-технические училища с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах |
1 учащийся и 1 преподаватель в смену |
8 |
9 |
1,4 |
17. Школы-интернаты с помещениями: |
1 учащийся и 1 преподаватель в смену 1 место |
|
|
|
учебными (с душевыми при гимнастических залах); |
2,7 |
3,2 |
1 |
|
спальными |
30 |
30 |
6 |
|
18. Научно-исследовательские институты и лаборатории: |
1 работающий |
|
|
|
химического профиля; |
60 |
80 |
8 |
|
биологического профиля; |
55 |
75 |
8,2 |
|
физического профиля; |
15 |
20 |
1,7 |
|
естественных наук |
5 |
7 |
1,7 |
|
19. Аптеки: |
1 работающий |
|
|
|
торговый зал и подсобные помещения; |
5 |
7 |
2 |
|
лаборатория приготовления лекарств |
55 |
75 |
8,2 |
|
20. Предприятия общественного питания: |
1 условное блюдо |
12,7 |
12,7 |
12,7 |
для приготовления пищи, реализуемой в обеденном зале; |
11,2 |
11,2 |
11,2 |
|
продаваемой на дом |
|
|
|
|
21. Магазины: |
1 работающий в смену (20 м2 торгового зала) |
|
|
|
Продовольственные; |
65 |
65 |
9,6 |
|
промтоварные |
5 |
7 |
2 |
|
22. Парикмахерские |
1 рабочее место в смену |
33 |
35 |
4,7 |
23. Кинотеатры |
1 место |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
24. Клубы |
1 место |
2,6 |
3 |
0,4 |
25. Театры: |
|
|
|
|
для зрителей; |
1 место |
5 |
5 |
0,3 |
для артистов |
1 артист |
25 |
25 |
2,2 |
26. Стадионы и спортзалы: |
|
|
|
|
для зрителей; |
1 место |
1 |
1 |
0,1 |
для физкультурников (с учетом приема душа); |
1 физкультурник |
30 |
30 |
2,5 |
для спортсменов |
1 спортсмен |
60 |
60 |
5 |
27. Плавательные бассейны: |
|
|
|
|
для зрителей; |
1 место |
1 |
1 |
0,1 |
для спортсменов |
1 спортсмен |
60 |
6 |
5 |
28. Бани: |
1 посетитель |
|
|
|
для мытья в мыльной с тазами на скамьях и ополаскиванием в душе; |
- |
120 |
120 |
|
то же с приемом оздоровительных процедур и ополаскиванием в душе; |
- |
190 |
190 |
|
душевая кабина; |
|
240 |
240 |
|
ванная кабина |
|
360 |
360 |
|
29. Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий |
1 душевая сетка в смену |
- |
270 |
270 |
30. Цехи с тепловыделениями свыше 84 кДж на 1 м3/ч |
1 чел. в смену |
- |
24 |
8,4 |
31. Остальные цехи |
1 чел. в смену |
- |
11 |
4,4 |
Примечания: 1. Нормы расхода воды установлены для основных потребителей и включают все дополнительные расходы (обслуживающим персоналом, душевыми для обслуживающего персонала, посетителями, на уборку помещений и т.п.). Потребление воды в групповых душевых и на ножные ванны в бытовых зданиях и помещениях производственных предприятий, на стирку белья в прачечных и приготовление пищи на предприятиях общественного питания, а также на водолечебные процедуры в водолечебницах, входящих в состав больниц санаториев и поликлиник, надлежит учитывать дополнительно. Настоящие требования не распространяются на потребителей, для которых установлены нормы водопотребления, включающие расход воды на указанные нужды. 2. Для водопотребителей гражданских зданий, сооружений и помещений, не указанных в настоящей таблице, нормы расхода воды следует принимать для потребителей, аналогичных по характеру водопотребления. |
||||
Таблица 5
Удельные тепловые характеристики для отопления q0 и вентиляции qν для производственных зданий
Наименование здания |
Объем здания по наружному обмеру,тыс. м3 |
Удельная тепловая характеристика производственного здания qo при to=-300C, Вт/(м3*0С) [ккал/(ч*м3оС] |
|
Для отопления qo |
Для вентиляции qν |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Цеха : чугунолитейный |
10-15 50-100 100-150 |
0,35-0,29(0,3-0,25) 0,29-0,26(0,25-0,22) 0,26-0,21(0,22-0,18) |
1,38-1,16(1,1-1,0) 1,16-1,05(1,0-0,9) 1,05-0,93(0,9-0,8) |
меднолитейный |
5-10 10-20 20-30 |
0,47-0,41(0,40-0,35) 0,41-0,29(0,36-0,25) 0,29-0,23(0,25-0,20) |
2,91-2-33(2,5-2,0) 2,33-1,74(2,0-1,5) 1,74—1,40(1,5-12) |
термический |
До 10 10-30 30-75 |
0,47-0,35(0,40-0,30) 0,35-0,29(0,30-0,25) 0,29-0,23(0,25-0,20) |
1,51-1,40(1,3-12) 1,40-1,16(1,2-1,0) 1,16-0,70(1,0-0,6) |
кузнечный |
До 10 10-50 50-100 |
0,47-0,35(0,40-0,30) 0,35-0,29(0,30-0,25) 0,29-0,17(0,25-0,15) |
0,81-0,70(0,7-0,6) 0,70-0,58(0,6-0,5) 0,58-0,35(0,5-0,3) |
Механо-сборочный,механический, слесарное отделение |
5-10 10-15 50-100 |
0,64-0,52(0,40-0,30) 0,52-0,47(0,45-0,40) 0,47-0,44(0,40-0,36) |
0,47-0,29(0,4-0,25) 0,29-0,17(0,25-0,15) 0,17-0,14(0,15-0,12) |
Деревоотделочный |
До 5 5-10 10-50 |
0,70-0,64(060-0,55) 0,64-0,62(0,56-0,45) 0,52-0,47(0,45-0,4) |
0,70-0,58(0,6-0,5) 0,58-0,52(0,5-0,45) 0,52-0,47(0,45-0,4) |
Металлических конструкций |
50-100 100-150 |
0,44-0,41(0,38-0,45) 0,41-0,35(0,35-0,30) |
0,62-0,52(0,53-0,45) 0,52-0,41(0,45-0,35) |
Покрытий (гальвонических и др) |
До 2 2-5 5-10 |
0,76-0,70(0,66-0,60) 0,70-0,64(0,60-0,55) 0,70-0,58(0,65-0,60) |
5,82-4,65(5,0-4,0) 4,65-3,49(4,0-3,0) 3,49-2,33(3,0-2,0) |
ремонтный |
5-10 |
0,70-0,58(0,65-0,60) 0,58-0,52(0,50-0,45) |
0,23-0,17(0,2-0,15) 0,17-0,12(0,15-0,1) |
котельный |
100-200 |
0,29(0,25) |
0,70(0,60) |
Котельные(отопительные и паровые) |
2-5 5-10 10-20 |
0,12(0,10) 0,12(0,10) 0,09(0,08) |
0,58-0,35(0,5-0,3) 0,58-0,35(0,5-0,3) 047-0,23(0,4-0,2) |
мастерские |
5-10 10-15 15-20 20-30 |
0,58(0,50) 0,47(0,40) 0,41(0,35) 0,35(0,30) |
0,58(0,50) 0,35(0,30) 0,29(0,25) 0,23(0,20) |
насосные |
До 0,5 0,5-1 1-2 2-3 |
1,22(1,05) 1,16(1,0) 0,70(0,60) 0,58(0,50) |
- - - - |
компрессорные |
До 0,5 0,5-1 1-2 2-5 5-10 |
0,81-2,33(0,70-2,0) 0,70-0,81(0,60-0,70) 0,52-0,70(0,45-0,60) 0,47-0,52(0,40-0,45) 0,41-0,47(0,35-0,40) |
- - - - - |
Газогенераторные |
5-10 |
0,116(0,1) |
2,09(1,8) |
Регенерация масел |
2-3 |
0,35-0,87(0,3-0,75) |
0,58-0,70(0,5-0,6) |
Склады химикатов, красок и т.п. |
До 1-2 2-5 |
0,99-0,87(0,85-0,75) 0,87-0,76(0,75-0,65) 0,76-0,67(0,65-0,58) |
- - 0,76-0,67(0,65-0,58) |
Склады моделей и главные магазины |
1-2 2-5 5-10 |
0,93-0,81(0,8-0,7) 0,81-0,7(0,7-0,6) 0,7-0,52(0,6-0,45) |
- - - |
Бытовые и административно-вспомогательные помещения |
0,5-1 1-2 2-5 5-10 10-20 |
0,70-0,52(0,60-0,45) 0,53-0,47(0,45-0,40) 0,47-0,38(0,40-0,33) 0,38-0,35(0,33-0,30) 0,35-0,29(0,30-0,25) |
- - 0,16-0,14(0,14-0,12) 0,14-0,13(0,12-0,11) 0,13-0,12(0,11-0,10)
|
Проходные
|
До 0,5 0,5-2 2-5 |
1-51-1,40(0,30-1,20) 1,40-0,81(1,20-0,7) 0,81-0,64(0,70-0,55) |
- - 0,17-0,12(0,15-0,1) |
Приложение 3
Диаграмма
P-I
фреона22
Таблица 1. Термодинамические свойства R22 на линии насыщения
Продолжение таб.1
Продолжение таб.1
Продолжение таб.1